(57)【要約】電池または蓄電器の積層巻き工程において、不良マークの検出時に、製品１個分を不良品として排出せず、不良部分含む電極のみを単独で排出できるようにする。正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する電極巻き取り工程において、各電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから１製品長さＬ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極２，３に付された不良マーク１５，１６の検出を行い、次に巻き取られる１製品長さＬ内の電極２，３に不良マーク１５，１６が検出されたとき、不良マーク１５，１６に対応する電極２，３についてのみ１製品長さＬの電極の巻き取り開始端Ｐから不良部分の巻き取りを行い、当該電極２，３から不良部分を分離し、排出を行う。
2012023422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り工程において、
それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極に付された不良マークの検出を行い、次に巻き取られる１製品長さ内の電極に不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極についてのみ、不良マークが検出された１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良部分の巻き取りを行い、当該電極から不良部分を分離し、排出を行うことを特徴とする電極巻き取り方法。
【請求項２】
不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定することを特徴とする請求項１に記載の電極巻き取り方法。
【請求項３】
電極の不良部分の巻き取りを、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さに応じて、電極の不良部分を含ませた長さ分についてだけ実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極巻き取り方法。
【請求項４】
電極の不良部分の巻き取りを、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から１製品長さ分について実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極巻き取り方法。
【請求項５】
先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の電極巻き取り方法。
【請求項６】
電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の電極巻き取り方法。
【請求項７】
正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、
それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの電極長さを測定する測長器と、測長器で測定された電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの長さに応じて電極の不良部分を含ませた長さ分だけ電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタとからなることを特徴とする電極巻き取り装置。
【請求項８】
正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、
それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から１製品長さ分の電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタとからなることを特徴とする電極巻き取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池または蓄電器のケース内部の電極を製造する工程において、帯状の電極をセパレータとともに巻き取り装置によって巻き取って、積層状態の電極を形成する過程で、電極の不良部分を排出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば二次電池は、ケースの内部に正負一対の電極をコア（巻き芯）に巻き付けた状態で備えている。一対の電極は、それらの間にセパレータを介在させながらコアに必要な長さだけ巻き取られ、１製品単位に切断される。【０００３】
各電極の製造工程で、電極に不良が発生したとき、電極の不良箇所に付箋やマーキングによって目印（不良マーク）が付されている。このため、電極巻き取り工程で、不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極の不良部分は、不良電極として排出し、製品中に入り込まないようにしなければならない。【０００４】
従来、例えば正極側の電極に不良マークが検出されたとき、巻き取り装置は、当該電極のほか、負極側の電極、それらの間のセパレータを製品１個分相当の長さにわたって巻き取り、その後に１個分の製品を不良品として排出していた。このため、不良品の巻き取りという製造上の無駄があり、また電極の浪費も避けられなかった。【０００５】
一方、特許文献１は、フィルム内装機において、フィルムの不良部分をマークにより検出し、マークに対応する不良部分を排除する、ことを開示している。しかし、特許文献１の技術は、１枚もののフィルムであり、積層巻きでなく、巻き取りの製造工程も異なることから、電池または蓄電器の製造技術にそのまま応用できない。【０００６】
また、特許文献２は、テープ・ワインダにおいて、不良情報にもとづいて不良のテープを捨巻きリールに巻き取り、良品のテープのみをカセットに巻き取る、ことを開示している。この技術も、１枚もののテープであることから、上記と同様に電池または蓄電器の製造技術に応用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２０００−２７５７８５公報
【特許文献２】特開平７−３７３６２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、電池または蓄電器の積層巻き工程において、不良マークの検出時に、製品１個分を不良品として排出しないで、電極の不良部分のみを単独で排出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題のもとに、本発明の電極巻き取り方法は、正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り工程において、それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極に付された不良マークの検出を行い、次に巻き取られる１製品長さ内の電極に不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極についてのみ、不良マークが検出された１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良部分の巻き取りを行い、当該電極から不良部分を分離し、排出を行うようにしている（請求項１）。【００１０】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定している（請求項２）。【００１１】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りを、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さに応じて、電極の不良部分を含ませた長さ分についてだけ実行するようにしている（請求項３）。【００１２】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りを、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から１製品長さ分について実行するようにしている（請求項４）。【００１３】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うようにしている（請求項５）。【００１４】
さらに本発明は、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始するようにしている（請求項６）。【００１５】
そして、本発明は、正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの電極長さを測定する測長器と、測長器で測定された電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの長さに応じて電極の不良部分を含ませた長さ分だけ電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタと、で構成している（請求項７）。【００１６】
さらに、本発明は、正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から１製品長さ分の電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタと、で構成している（請求項８）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電極巻き取り方法および電極巻き取り装置によると、一対の電極のうち不良部分を含む電極のみを分離し、排出できるため、従来技術すなわち不良部分を含む電極のみならず、正常な電極およびセパレータをも巻き取り後に不良品として排出していた従来例と比較して、不良品となる製品の無駄な巻き取り工程が無くなり、材料費の浪費がなく、これら観点から製造コストを削減できる（請求項１、請求項７および請求項８）。【００１８】
上記電極巻き取り方法において、不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定しているから、電極の不良部分が電極巻き取り過程に入る前に検出ができ、当該不良部分がコアに巻き付けられる前に、当該不良部分の分離・排出ができることになり、これによって無駄な巻き取り工程が排除できる（請求項２）。【００１９】
上記電極巻き取り方法および電極巻き取り装置において、電極の不良部分の巻き取りを不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さに応じて、電極の不良部分を含む長さ分についてだけ実行するから、１製品長さ分の電極を排出する場合と比較して、さらに電極の材料を節約することができる（請求項３および請求項７）。【００２０】
さらに、上記電極巻き取り方法および電極巻き取り装置において、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から１製品長さ分について、電極の不良部分の巻き取りを実行するため、１製品長さ中のどの位置に不良部分があるか特定する必要がなく、特定するための測定機器も必要ないため、方法の実施や装置の構成を簡単化できる（請求項４および請求項８）。【００２１】
上記電極巻き取り方法において、先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うから、先の電極巻き取り、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取り・分離排出を連続的に順序よく進められる（請求項５）。【００２２】
さらに、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始するから、正常な電極の巻き取りによって製造された製品が不良品とならず、電極の不良部分の巻き取り・分離排出、正常な電極の巻き取りが選択的に合理的に進められる（請求項６）。【００２３】
本発明の電極巻き取り装置によると、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さが測定され、測定された長さ分についてだけ電極の不良部分の巻き取りを実行するから、電極材料の排出が最小限度に抑えられる（請求項７）。【００２４】
さらに、本発明の電極巻き取り装置によると、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から１製品長さ分について電極の不良部分の巻き取りを実行するから、１製品長さ中のどの位置に不良部分があるか特定する必要がなく、常に１製品分の電極を巻き取れば足りることになり、測長器が不要となり、装置の構成が簡単化でき、その実施や自動化も容易となる（請求項８）。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の電極巻き取り方法およびその装置の概略的な正面図である。
【図２】本発明の電極巻き取り方法およびその装置の要部の拡大正面図である。
【図３】本発明による電極巻き取り方法による電極に対する不良マークの検出位置および測長位置の説明図である。
【図４】本発明による電極巻き取り工程のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１および図２の本発明の電極巻き取り方法にもとづく電極巻き取り装置１において、帯状の正極側の電極２、負極側の電極３およびこれらの一対の電極２，３の間に介在する絶縁用帯状のセパレータ４，５は、それぞれリール６，７，８，９から送り出され、必要に応じて複数のガイドローラ１１，１２，１３，１４や、図示しないダンサローラなどにより、一対のニップローラ１０に案内され、一対のニップローラ１０の間を経て最終的にコア３８の外周に巻き取られる。
【００２７】
一対のニップローラ１０は、製品巻き取り位置Ｓの近くにおいて、必要に応じて設けられるが、それらのうち少なくとも一方のものは、他方のものに対して接離自在となっている。電極２，３は、一対のニップローラ１０の位置よりも電極移動方向の上流側で、それぞれ電極クランプ２３，２４の間、一対の電極カッタ２５，２６の間、さらに不良電極巻き取り装置３１，３２の前を経て一対のニップローラ１０の間に至る。
【００２８】
一対の電極カッタ２５，２６は、一例として操作用アクチュエータ付きの剪断式のものであり、各電極２，３を１製品ごとの所定の長さすなわち１製品長Ｌさに切断するために設けられており、また電極クランプ２３，２４は、それぞれ電極カッタ２５，２６により切断された電極２，３の後続の切断側先端を保持し、一対のニップローラ１０の位置に移動することにより、各電極２，３の後続の切断側先端をそれぞれの巻き取り開始端Ｐとして一対のニップローラ１０の間の巻き込み可能な位置に案内する。
【００２９】
不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３毎に設けられ、電極２，３に予め付されている付箋やマーキングによる不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分を巻き取り、電極２，３の不良部分を不良電極として排出するために、一対の電極カッタ２５，２６と一対のニップローラ１０との間において紙面に対し垂直方向に進退自在に設けられている。
【００３０】
それぞれの不良電極巻き取り装置３１，３２は、不動作時に、待機位置に後退し、待機しているが、動作時すなわち電極２，３の不良部分を巻き取る時に、待機位置から動作位置へ前進し、電極２，３に近づき、２枚一対の不良電極巻き取り用のチャック３３，３４により対応の電極２，３を挟み込み、それぞれのチャック軸２９，３０の回転によってチャック３３，３４の外周面で電極２，３の不良部分を巻き取る。
【００３１】
不良マーク１５，１６は、それぞれ不良検出器１７，１８によって検出される。不良検出器１７，１８は、図３に例示すように、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから電極移動方向の上流位置で１製品長さＬ以上で、好ましくは２製品長さ２×Ｌ内に設置されている。
【００３２】
上記の１製品長さＬや２製品長さ２×Ｌは、電極巻き取り装置１上での製品巻き取り位置Ｓからの距離であり、電極カッタ２５，２６による切断位置（切断端）から電極２，３に沿った上流方向の距離に対応している。後述するように、電極２，３が対応の電極カッタ２５，２６によって切断位置された後に、電極２，３の電極移動方向の上流側の切断端は、製品巻き取り位置Ｓに案内されるが、その時、各電極２，３の巻き取り開始端Ｐは、製品巻き取り位置Ｓと一致し、電極移動方向の上流側に、１製品長さＬ毎に現れることになる。
【００３３】
各不良電極巻き取り装置３１，３２による電極２，３の巻き取り長さは、好ましくは不良マーク１５，１６が検出された１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１に、所定の余裕長さαを加算した長さ（Ｌ１＋α）とし、長さ（Ｌ１＋α）中に電極２，３の不良部分を含ませるように設定するか、または上記長さ（Ｌ１＋α）に代えて、不良マーク１５，１６が検出された１製品分の電極２，３の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとし、それらの長さＬ内に電極２，３の不良部分を含ませるように設定する。
【００３４】
１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１は、各電極２，３についてそれぞれ測長器１９，２０により測定される。各測長器１９，２０は、図１および図３に示す通り、それぞれ測長ローラ２１，２２を有しており、図示のように、不良検出器１７，１８の設置位置に一致させて設置するか、または図示しないが、それぞれの不良検出器１７，１８の電極移動方向の上流側に適当な距離だけ離して設置されている。各測長ローラ２１，２２は、対応の電極２，３に対して転がり接触し、電極２，３の移動に応じて回転する。
【００３５】
測長器１９，２０は、測長ローラ２１，２２の回転を積算しており、先に巻き取られている正常な電極２，３の巻き取り動作中に、または電極２，３の不良部分の巻き取り巻き取り動作中に、次に巻き取られる１製品長さＬの電極２，３について、不良検出器１７，１８から不良マーク１５，１６の検出信号を受けたときに、次に巻き取られる電極２，３についての巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１を測長ローラ２１，２２の回転量（回転の数）から測定し、この後の電極２，３の不良部分の巻き取りに備えて、長さＬ１を記憶するとともに、長さＬ１に余裕長さαを加算するか、または長さ（Ｌ１＋α）に対応する位置において直接に長さ（Ｌ１＋α）を測定することによって、電極２，３の不良部分の排出に必要な長さ（Ｌ１＋α）を決定する。
【００３６】
正常な電極２，３は、セパレータ４，５とともにニップローラ１０を経て製品巻き取り位置Ｓ、すなわち巻きステーションの位置で筒状のコア３８の外周に巻き取られる。コア３８は、一例として割り型の巻き取り芯３７に挿入され、巻き取り動作時に、巻き取り芯３７およびそれと一体の回転軸３６とともに回転する。なお、回転軸３６は、図示しない駆動モータに連結され、１製品毎に、巻き取りに必要な回数だけ回転できるようになっている。
【００３７】
なお、割り型の巻き取り芯３７は、回転軸３６の直径方向にずれている時には、大きな外周長さとなって、コア３８を摩擦的に抜け止め状態としているが、電極２，３、セパレータ４，５を巻き取った後には、完全に重なる位置に変位することによって、外周長さを縮小し、コア３８や、コア３８の外周に対して巻き付け状態の電極２，３およびセパレータ４，５を抜き取りやすい状態とする。このため、巻き取り芯３７に変位操作手段が付設されているが、それらは、図示しないが、回転軸３６の内部に組み込まれている。
【００３８】
電極巻き取り装置１は、制御装置３５のプログラムによって制御され、以下の順序により動作する。まず、セパレータ４，５は、予め一対のニップローラ１０の間を通過するように案内され、それらの先端部分でコア３８の外周面に溶着などの手段により重ね合わせ状態で固定される。
【００３９】
一方、電極クランプ２３は、正極側の電極２の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。同様に、電極クランプ２４は、負極側の電極３の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。
【００４０】
ここで一対のニップローラ１０は、接近して電極２，３およびセパレータ４，５を挟み、その後、所定の圧接力を維持して、それらを挟み込んでいる。この状態で、電極２，３はそれぞれ待機位置にある不良電極巻き取り装置３１，３２の前を通過するため、不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３の移動の障害とならない。
【００４１】
図示の例によると、コア３８は、巻き取り芯３７とともに反時計方向に回転するため、電極２，３は、コア３８に対して時計方向の積層巻きとなる。この積層巻きのために、一対のニップローラ１０の間で、一対の電極２，３およびセパレータ４，５は、図面上右側から左側の方向に、電極２、セパレータ４、電極３およびセパレータ５の順序で重なり、コア３８に対して時計方向に積層状態として巻き取りできるようになっている。
【００４２】
つぎに、巻き取り芯３７は、図示しない駆動モータおよび回転軸３６に駆動されて反時計方向に回転し、コア３８の外周面に電極２、セパレータ４、電極３、セパレータ５の順に積層状態として１製品長さＬに対応する巻き数だけ巻き込んで停止する。このときに、電極カッタ２５，２６は、電極クランプ２３，２４によって保持されている電極２，３を順次に切断し、次の巻き動作に備える。
【００４３】
このあと、割り型の巻き取り芯３７が外周長を縮小方向に変位して、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５が巻き取り芯３７から抜ける状態とするため、図示しない取り出し装置は、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５を一体として巻き取り芯３７から抜いて取り出す。
【００４４】
この取り出し後にセパレータ４，５は、コア３８から切断される。このときの巻き終わり側の端部は、コア３８の外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５の外周に巻き止めされ、また巻き取り開始端Ｐは、次の巻き動作のために、巻き取り芯３７に装着された次のコア３８の外周に溶着などにより固定される。このようにして、先の電極２，３に続いて、次の１製品長さＬの電極２，３についての巻き取り動作が開始される。
【００４５】
以上の巻き取り動作の制御は、制御装置３５の制御プログラムによって実行されるが、この制御装置３５は、本発明の電極巻き取り方法を実行するためのプログラムをも内蔵しており、上記の巻き取り動作の制御プログラムの途中に、本発明の電極巻き取り方法を実行する。
【００４６】
既に記載したように、電極２，３の製造段階で、電極２，３に塗工不良などがあったとき、その位置に不良マーク１５，１６が付されている。巻き取り動作の工程で、不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたときに、電極２，３の不良部分は、本発明の電極巻き取り方法に従って、それぞれ不良電極巻き取り装置３１，３２により巻き取られ、以下のようにして排出される。なお、電極２，３の何れの動作も同じであるため、以下の説明は、必要に応じて一方のものについてのみ記載されている。
【００４７】
図４は、電極巻き取り工程において、制御装置３５のプログラムによって本発明の電極巻き取り方法を実行するときのフローチャートを示している。本発明の電極巻き取り方法にもとづくプログラムは、スタート後の最初のステップＳ１で、先の電極２，３についての１製品の正常な巻き取り終了または電極２，３の不良部分の巻き取り排出終了を確認したら、これに続くステップＳ２で、次の１製品長さＬ中に正または負の電極２，３のいずれかに不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたか？の判断を行う。
【００４８】
上記のステップＳ２で、いずれかの電極２，３、例えば電極２に不良マーク１５が検出されていてＹＥＳとなっているときに、プログラムは、ステップＳ３で、不良マーク１５が検出された電極２の不良部分の巻き取り、排出工程を実行するとともに、ステップＳ４で、電極２の不良部分の巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２について不良マーク１５を検出して、終了し、スタートに戻る。
【００４９】
上記のステップＳ３での電極２の不良部分の巻き取り、排出は、次のように行われる。電極２に対応する不良電極巻き取り装置３１は、待機位置から電極２の移動経路の位置へと前進し、不良電極巻き取り用のチャック３３を解放した状態で待機する。電極クランプ２３は、先に巻き取られた電極２の巻き取り終了後、電極カッタ２５によって切断された電極２の切断端をチャック３３の間に案内する。
【００５０】
ここで、不良電極巻き取り装置３１は、一対のチャック３３の間で電極２を挟み、チャック軸２９を回転させることによって電極２の不良部分を不良電極として巻き取る。このときの巻き取り長さは、チャック３３の回転の数によって設定できる。既述のように、測長器１９が設置されている場合には、電極２の巻き取り長さは、測定した長さＬ１に、余裕長さα（定数）を加算した長さ（Ｌ１＋α）とするが、測長器１９が設置されていない場合には、電極２の巻き取り長さは、不良マーク１５が検出された１製品分の電極２の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとする。
【００５１】
その後に、電極カッタ２５は、チャック３３の回転によって巻き取った電極２と後続の電極２とを切断により分離する。分離後に、不良電極巻き取り装置３１は、待機位置に後退し、不良部分を含む巻き付け状態の電極２を排出できる状態とする。
【００５２】
一対のチャック３３に巻き取った不良部分を含む電極２は、チャック３３から手動により、あるいは図示しないが、引き抜き方向に変位する引き抜きバーや、不良電極巻き取り装置３１の後退時に電極２をチャック３３から押し出す定位置のストッパなどによって、容易に引き抜いて取り外せる。取り外された不良部分を含む電極２は、図示しない回収箱へ排出される。また、この排出は、チャック３３を下向きにして、電極２のみを下方の回収箱へ落下させるようにしてもよい。
【００５３】
不良部分を含む電極２を排出した後、電極クランプ２３は、後続の正常な電極２の巻き取り開始端Ｐを一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退し、正常な電極２の巻き取りを再開できる状態にする。これらの動作は、電極３についても同様である。
【００５４】
このように、本発明の電極巻き取り方法は、先の電極２，３の巻き取り中に、次の１製品長さＬ内の各電極２，３に付された不良マーク１５，１６の検出を行い、先の電極２，３の巻き取り終了時に、次の１製品長さＬ内に不良マーク１５，１６が検出されていたとき、次の１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５の正常な巻き取りを行わず、不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分の巻き取りを実行することによって、当該電極２，３から電極２，３の不良部分を分離し、排出を行う。
【００５５】
一方、前記のステップＳ２で、いずれの電極２，３にも不良マーク１５，１６が検出されておらず、ＮＯのとき、プログラムは、つぎのステップＳ５で、次の１製品長さＬの電極２，３についての１製品長さＬの正常な巻き取り工程を実行し、ステップＳ６で、現在の１製品長さＬの正常な巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２，３について不良マーク１５，１６の検出を行って、スタートに戻る。
【００５６】
この動作の結果、電極２，３の不良部分の巻き取り、不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さＬ内の各電極に不良マーク１５，１６が検出されていなかった場合には、当該電極２，３の巻き取り開始端Ｐを製品巻き取り位置Ｓへ案内し、正常な電極２，３の巻き取りを開始することになる。
【００５７】
上記のように、本発明の電極巻き取り方法は、正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する電極巻き取り工程において、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから１製品長さＬ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極２，３に付された不良マーク１５，１６の検出を行い、次に巻き取られる１製品長さＬ内の電極２，３に不良マーク１５，１６が検出されたとき、不良マーク１５，１６に対応する電極２，３についてのみ、不良マーク１５，１６が検出された１製品長さＬの電極の巻き取り開始端Ｐから不良部分の巻き取りを行い、当該電極２，３から不良部分を分離し、排出を行う。
【００５８】
したがって、本発明によると、一対の電極２，３のうち不良部分を含む電極２，３のみが排出できるため、従来技術すなわち不良部分を含む電極２，３のみならず、１製品分の正常な電極２，３およびセパレータ４，５をも巻き取り後に不良品として排出していた従来例と比較して、不良品となる製品の無駄な巻き取り工程が無くなり、しかも材料費の浪費がなく、これら観点から製造コストを削減できることになる。
【００５９】
以上の動作のために、本発明の電極巻き取り装置１は、正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する装置を前提として、不良検出器１７，１８、測長器１９，２０、不良電極巻き取り装置３１，３２、電極クランプ２３，２４、および電極カッタ２５，２６によって構成される。
【００６０】
しかし、既に明らかなように、不良部分を含む電極２，３の巻き取りは、長さＬ１または長さ（Ｌ１＋α）を測定しないで、電極２，３について常に１製品長さＬとすることもできる。その場合、測長器３７，３８は不要となる。
【００６１】
従って、他の電極巻き取り装置１は、正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する装置を前提として、不良検出器１７，１８、不良電極巻き取り装置３１，３２、電極クランプと２３，２４、および電極カッタ２５，２６によって構成され、測長器３７，３８を省略したものとなる。
【符号の説明】
【００６２】
１  電極巻き取り装置
２  正極の電極
３  負極の電極
４  セパレータ
５  セパレータ
６  リール
７  リール
８  リール
９  リール
１０  ニップローラ
１１  ガイドローラ
１２  ガイドローラ
１３  ガイドローラ
１４  ガイドローラ
１５  不良マーク
１６  不良マーク
１７  不良検出器
１８  不良検出器
１９  測長器
２０  測長器
２１  測長ローラ
２２  測長ローラ
２３  電極クランプ
２４  電極クランプ
２５  電極カッタ
２６  電極カッタ
２９  チャック軸
３０  チャック軸
３１  不良電極巻き取り装置
３２  不良電極巻き取り装置
３３  不良電極巻き取り用のチャック
３４  不良電極巻き取り用のチャック
３５  制御装置
３６  回転軸
３７  巻き取り芯
３８  コア
Ｓ  製品巻き取り位置
Ｐ  電極の巻き取り開始端
Ｌ  １製品長さ
α  余裕長さ
Ｌ１  長さ（電極の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５、１６までの測定長さ）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  プログラムのステップ
【図１】
2012023422.tif 000003
【図２】
2012023422.tif 000004
【図３】
2012023422.tif 000005
【図４】
2012023422.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月23日(2012.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池または蓄電器のケース内部の電極を製造する工程において、帯状の電極をセパレータとともに巻き取り装置によって巻き取って、積層状態の電極を形成する過程で、電極の不良部分を排出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば二次電池は、ケースの内部に正負一対の電極をコア（巻き芯）に巻き付けた状態で備えている。一対の電極は、それらの間にセパレータを介在させながらコアに必要な長さだけ巻き取られ、１製品単位に切断される。
【０００３】
各電極の製造工程で、電極に不良が発生したとき、電極の不良箇所に付箋やマーキングによって目印（不良マーク）が付されている。このため、電極巻き取り工程で、不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極の不良部分は、不良電極として排出し、製品中に入り込まないようにしなければならない。
【０００４】
従来、例えば正極側の電極に不良マークが検出されたとき、巻き取り装置は、当該電極のほか、負極側の電極、それらの間のセパレータを製品１個分相当の長さにわたって巻き取り、その後に１個分の製品を不良品として排出していた。このため、不良品の巻き取りという製造上の無駄があり、また電極の浪費も避けられなかった。
【０００５】
一方、特許文献１は、フィルム内装機において、フィルムの不良部分をマークにより検出し、マークに対応する不良部分を排除する、ことを開示している。しかし、特許文献１の技術は、１枚もののフィルムであり、積層巻きでなく、巻き取りの製造工程も異なることから、電池または蓄電器の製造技術にそのまま応用できない。
【０００６】
また、特許文献２は、テープ・ワインダにおいて、不良情報にもとづいて不良のテープを捨巻きリールに巻き取り、良品のテープのみをカセットに巻き取る、ことを開示している。この技術も、１枚もののテープであることから、上記と同様に電池または蓄電器の製造技術に応用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２０００−２７５７８５公報
【特許文献２】特開平７−３７３６２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、電池または蓄電器の積層巻き工程において、不良マークの検出時に、製品１個分を不良品として排出しないで、電極の不良部分のみを単独で排出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題のもとに、本発明の電極巻き取り方法は、正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り工程において、それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極に付された不良マークの検出を行い、次に巻き取られる１製品長さ内の電極に不良マークが検出されたとき、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さを測定し、この測定した電極の長さに応じて、電極の不良部分を含ませた電極の長さ分についてだけ、電極の不良部分の巻き取りを行い、当該電極から不良部分を分離し、排出を行うようにしている（請求項１）。
【００１０】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定している（請求項２）。
【００１１】
本発明は、上記電極巻き取り方法において、先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うようにしている（請求項３）。
【００１２】
さらに本発明は、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始するようにしている（請求項４）。
【００１３】
そして、本発明は、正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの電極長さを測定する測長器と、測長器で測定された電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの長さに応じて電極の不良部分を含ませた長さ分だけ電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタと、で電極巻き取り装置を構成している（請求項５）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電極巻き取り方法および電極巻き取り装置によると、一対の電極のうち不良部分を含む電極のみを分離し、排出できるため、従来技術すなわち不良部分を含む電極のみならず、正常な電極およびセパレータをも巻き取り後に不良品として排出していた従来例と比較して、不良品となる製品の無駄な巻き取り工程が無くなり、材料費の浪費がなく、これら観点から製造コストを削減できる（請求項１および請求項５）。
【００１５】
特に、上記電極巻き取り方法および電極巻き取り装置において、電極の不良部分の巻き取りを不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さを測定し、この測定結果に応じて、電極の不良部分を含む測定長さ分についてだけ、電極の不良部分の巻き取りを実行するから、１製品長さ分の電極を排出する場合と比較して、さらに電極の材料を節約することができる（請求項１）。
【００１６】
上記電極巻き取り方法において、不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定しているから、電極の不良部分が電極巻き取り過程に入る前に検出ができ、当該不良部分がコアに巻き付けられる前に、当該不良部分の分離・排出ができることになり、これによって無駄な巻き取り工程が排除できる（請求項２）。
【００１７】
上記電極巻き取り方法において、先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うから、先の電極巻き取り、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取り・分離排出を連続的に順序よく進められる（請求項３）。
【００１８】
さらに、上記電極巻き取り方法において、電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始するから、正常な電極の巻き取りによって製造された製品が不良品とならず、電極の不良部分の巻き取り・分離排出、正常な電極の巻き取りが選択的に合理的に進められる（請求項４）。
【００１９】
本発明の電極巻き取り装置によると、前記電極巻き取り方法の効果の他に、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さが測定され、測定された長さ分についてだけ電極の不良部分の巻き取りを実行するから、電極材料の排出が最小限度に抑えられる（請求項５）。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の電極巻き取り方法およびその装置の概略的な正面図である。
【図２】本発明の電極巻き取り方法およびその装置の要部の拡大正面図である。
【図３】本発明による電極巻き取り方法による電極に対する不良マークの検出位置および測長位置の説明図である。
【図４】本発明による電極巻き取り工程のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１および図２の本発明の電極巻き取り方法にもとづく電極巻き取り装置１において、帯状の正極側の電極２、負極側の電極３およびこれらの一対の電極２，３の間に介在する絶縁用帯状のセパレータ４，５は、それぞれリール６，７，８，９から送り出され、必要に応じて複数のガイドローラ１１，１２，１３，１４や、図示しないダンサローラなどにより、一対のニップローラ１０に案内され、一対のニップローラ１０の間を経て最終的にコア３８の外周に巻き取られる。
【００２２】
一対のニップローラ１０は、製品巻き取り位置Ｓの近くにおいて、必要に応じて設けられるが、それらのうち少なくとも一方のものは、他方のものに対して接離自在となっている。電極２，３は、一対のニップローラ１０の位置よりも電極移動方向の上流側で、それぞれ電極クランプ２３，２４の間、一対の電極カッタ２５，２６の間、さらに不良電極巻き取り装置３１，３２の前を経て一対のニップローラ１０の間に至る。
【００２３】
一対の電極カッタ２５，２６は、一例として操作用アクチュエータ付きの剪断式のものであり、各電極２，３を１製品ごとの所定の長さすなわち１製品長Ｌさに切断するために設けられており、また電極クランプ２３，２４は、それぞれ電極カッタ２５，２６により切断された電極２，３の後続の切断側先端を保持し、一対のニップローラ１０の位置に移動することにより、各電極２，３の後続の切断側先端をそれぞれの巻き取り開始端Ｐとして一対のニップローラ１０の間の巻き込み可能な位置に案内する。
【００２４】
不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３毎に設けられ、電極２，３に予め付されている付箋やマーキングによる不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分を巻き取り、電極２，３の不良部分を不良電極として排出するために、一対の電極カッタ２５，２６と一対のニップローラ１０との間において紙面に対し垂直方向に進退自在に設けられている。
【００２５】
それぞれの不良電極巻き取り装置３１，３２は、不動作時に、待機位置に後退し、待機しているが、動作時すなわち電極２，３の不良部分を巻き取る時に、待機位置から動作位置へ前進し、電極２，３に近づき、２枚一対の不良電極巻き取り用のチャック３３，３４により対応の電極２，３を挟み込み、それぞれのチャック軸２９，３０の回転によってチャック３３，３４の外周面で電極２，３の不良部分を巻き取る。
【００２６】
不良マーク１５，１６は、それぞれ不良検出器１７，１８によって検出される。不良検出器１７，１８は、図３に例示すように、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから電極移動方向の上流位置で１製品長さＬ以上で、好ましくは２製品長さ２×Ｌ内に設置されている。
【００２７】
上記の１製品長さＬや２製品長さ２×Ｌは、電極巻き取り装置１上での製品巻き取り位置Ｓからの距離であり、電極カッタ２５，２６による切断位置（切断端）から電極２，３に沿った上流方向の距離に対応している。後述するように、電極２，３が対応の電極カッタ２５，２６によって切断位置された後に、電極２，３の電極移動方向の上流側の切断端は、製品巻き取り位置Ｓに案内されるが、その時、各電極２，３の巻き取り開始端Ｐは、製品巻き取り位置Ｓと一致し、電極移動方向の上流側に、１製品長さＬ毎に現れることになる。
【００２８】
各不良電極巻き取り装置３１，３２による電極２，３の巻き取り長さは、好ましくは不良マーク１５，１６が検出された１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１に、所定の余裕長さαを加算した長さ（Ｌ１＋α）とし、長さ（Ｌ１＋α）中に電極２，３の不良部分を含ませるように設定するか、または上記長さ（Ｌ１＋α）に代えて、不良マーク１５，１６が検出された１製品分の電極２，３の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとし、それらの長さＬ内に電極２，３の不良部分を含ませるように設定する。
【００２９】
１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１は、各電極２，３についてそれぞれ測長器１９，２０により測定される。各測長器１９，２０は、図１および図３に示す通り、それぞれ測長ローラ２１，２２を有しており、図示のように、不良検出器１７，１８の設置位置に一致させて設置するか、または図示しないが、それぞれの不良検出器１７，１８の電極移動方向の上流側に適当な距離だけ離して設置されている。各測長ローラ２１，２２は、対応の電極２，３に対して転がり接触し、電極２，３の移動に応じて回転する。
【００３０】
測長器１９，２０は、電極２，３の移動に応じて測長ローラ２１，２２の回転を積算しており、先に巻き取られている正常な電極２，３の巻き取り動作中に、または電極２，３の不良部分の巻き取り巻き取り動作中に、次に巻き取られる１製品長さＬの電極２，３について、不良検出器１７，１８から不良マーク１５，１６の検出信号を受けたときに、次に巻き取られる電極２，３についての巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１を測長ローラ２１，２２の回転量（回転の数）から測定し、この後の電極２，３の不良部分の巻き取りに備えて長さＬ１を記憶するとともに、長さＬ１に余裕長さαを加算するか、または長さ（Ｌ１＋α）に対応する位置において直接に長さ（Ｌ１＋α）を測定することによって、電極２，３の不良部分の排出に必要な長さ（Ｌ１＋α）を決定する。このようにして、電極２，３の長さ（Ｌ１＋α）は、電極２，３の測定長さに応じて、電極の不良部分を含む長さとなっている。
【００３１】
正常な電極２，３は、セパレータ４，５とともにニップローラ１０を経て製品巻き取り位置Ｓ、すなわち巻きステーションの位置で筒状のコア３８の外周に巻き取られる。コア３８は、一例として割り型の巻き取り芯３７に挿入され、巻き取り動作時に、巻き取り芯３７およびそれと一体の回転軸３６とともに回転する。なお、回転軸３６は、図示しない駆動モータに連結され、１製品毎に、巻き取りに必要な回数だけ回転できるようになっている。
【００３２】
なお、割り型の巻き取り芯３７は、回転軸３６の直径方向にずれている時には、大きな外周長さとなって、コア３８を摩擦的に抜け止め状態としているが、電極２，３、セパレータ４，５を巻き取った後には、完全に重なる位置に変位することによって、外周長さを縮小し、コア３８や、コア３８の外周に対して巻き付け状態の電極２，３およびセパレータ４，５を抜き取りやすい状態とする。このため、巻き取り芯３７に変位操作手段が付設されているが、それらは、図示しないが、回転軸３６の内部に組み込まれている。
【００３３】
電極巻き取り装置１は、制御装置３５のプログラムによって制御され、以下の順序により動作する。まず、セパレータ４，５は、予め一対のニップローラ１０の間を通過するように案内され、それらの先端部分でコア３８の外周面に溶着などの手段により重ね合わせ状態で固定される。
【００３４】
一方、電極クランプ２３は、正極側の電極２の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。同様に、電極クランプ２４は、負極側の電極３の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。
【００３５】
ここで一対のニップローラ１０は、接近して電極２，３およびセパレータ４，５を挟み、その後、所定の圧接力を維持して、それらを挟み込んでいる。この状態で、電極２，３はそれぞれ待機位置にある不良電極巻き取り装置３１，３２の前を通過するため、不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３の移動の障害とならない。
【００３６】
図示の例によると、コア３８は、巻き取り芯３７とともに反時計方向に回転するため、電極２，３は、コア３８に対して時計方向の積層巻きとなる。この積層巻きのために、一対のニップローラ１０の間で、一対の電極２，３およびセパレータ４，５は、図面上右側から左側の方向に、電極２、セパレータ４、電極３およびセパレータ５の順序で重なり、コア３８に対して時計方向に積層状態として巻き取りできるようになっている。
【００３７】
つぎに、巻き取り芯３７は、図示しない駆動モータおよび回転軸３６に駆動されて反時計方向に回転し、コア３８の外周面に電極２、セパレータ４、電極３、セパレータ５の順に積層状態として１製品長さＬに対応する巻き数だけ巻き込んで停止する。このときに、電極カッタ２５，２６は、電極クランプ２３，２４によって保持されている電極２，３を順次に切断し、次の巻き動作に備える。
【００３８】
このあと、割り型の巻き取り芯３７が外周長を縮小方向に変位して、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５が巻き取り芯３７から抜ける状態とするため、図示しない取り出し装置は、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５を一体として巻き取り芯３７から抜いて取り出す。
【００３９】
この取り出し後にセパレータ４，５は、コア３８から切断される。このときの巻き終わり側の端部は、コア３８の外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５の外周に巻き止めされ、また巻き取り開始端Ｐは、次の巻き動作のために、巻き取り芯３７に装着された次のコア３８の外周に溶着などにより固定される。このようにして、先の電極２，３に続いて、次の１製品長さＬの電極２，３についての巻き取り動作が開始される。
【００４０】
以上の巻き取り動作の制御は、制御装置３５の制御プログラムによって実行されるが、この制御装置３５は、本発明の電極巻き取り方法を実行するためのプログラムをも内蔵しており、上記の巻き取り動作の制御プログラムの途中に、本発明の電極巻き取り方法を実行する。
【００４１】
既に記載したように、電極２，３の製造段階で、電極２，３に塗工不良などがあったとき、その位置に不良マーク１５，１６が付されている。巻き取り動作の工程で、不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたときに、電極２，３の不良部分は、本発明の電極巻き取り方法に従って、それぞれ不良電極巻き取り装置３１，３２により巻き取られ、以下のようにして排出される。なお、電極２，３の何れの動作も同じであるため、以下の説明は、必要に応じて一方のものについてのみ記載されている。
【００４２】
図４は、電極巻き取り工程において、制御装置３５のプログラムによって本発明の電極巻き取り方法を実行するときのフローチャートを示している。本発明の電極巻き取り方法にもとづくプログラムは、スタート後の最初のステップＳ１で、先の電極２，３についての１製品の正常な巻き取り終了または電極２，３の不良部分の巻き取り排出終了を確認したら、これに続くステップＳ２で、次の１製品長さＬ中に正または負の電極２，３のいずれかに不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたか？の判断を行う。
【００４３】
上記のステップＳ２で、いずれかの電極２，３、例えば電極２に不良マーク１５が検出されていてＹＥＳとなっているときに、プログラムは、ステップＳ３で、不良マーク１５が検出された電極２の不良部分の巻き取り、排出工程を実行するとともに、ステップＳ４で、電極２の不良部分の巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２について不良マーク１５を検出して、終了し、スタートに戻る。
【００４４】
上記のステップＳ３での電極２の不良部分の巻き取り、排出は、次のように行われる。電極２に対応する不良電極巻き取り装置３１は、待機位置から電極２の移動経路の位置へと前進し、不良電極巻き取り用のチャック３３を解放した状態で待機する。電極クランプ２３は、先に巻き取られた電極２の巻き取り終了後、電極カッタ２５によって切断された電極２の切断端をチャック３３の間に案内する。
【００４５】
ここで、不良電極巻き取り装置３１は、一対のチャック３３の間で電極２を挟み、チャック軸２９を回転させることによって電極２の不良部分を不良電極として巻き取る。このときの巻き取り長さは、チャック３３の回転の数によって設定できる。電極２の巻き取り長さは、測長器１９により測定した長さＬ１に、余裕長さα（定数）を加算した長さ（Ｌ１＋α）とする。
【００４６】
その後に、電極カッタ２５は、チャック３３の回転によって巻き取った電極２と後続の電極２とを切断により分離する。分離後に、不良電極巻き取り装置３１は、待機位置に後退し、不良部分を含む巻き付け状態の電極２を排出できる状態とする。
【００４７】
一対のチャック３３に巻き取った不良部分を含む電極２は、チャック３３から手動により、あるいは図示しないが、引き抜き方向に変位する引き抜きバーや、不良電極巻き取り装置３１の後退時に電極２をチャック３３から押し出す定位置のストッパなどによって、容易に引き抜いて取り外せる。取り外された不良部分を含む電極２は、図示しない回収箱へ排出される。また、この排出は、チャック３３を下向きにして、電極２のみを下方の回収箱へ落下させるようにしてもよい。
【００４８】
不良部分を含む電極２を排出した後、電極クランプ２３は、後続の正常な電極２の巻き取り開始端Ｐを一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退し、正常な電極２の巻き取りを再開できる状態にする。これらの動作は、電極３についても同様である。
【００４９】
このように、本発明の電極巻き取り方法は、先の電極２，３の巻き取り中に、次の１製品長さＬ内の各電極２，３に付された不良マーク１５，１６の検出を行い、先の電極２，３の巻き取り終了時に、次の１製品長さＬ内に不良マーク１５，１６が検出されていたとき、次の１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５の正常な巻き取りを行わず、不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分の巻き取りを実行することによって、当該電極２，３から電極２，３の不良部分を分離し、排出を行う。
【００５０】
一方、前記のステップＳ２で、いずれの電極２，３にも不良マーク１５，１６が検出されておらず、ＮＯのとき、プログラムは、つぎのステップＳ５で、次の１製品長さＬの電極２，３についての１製品長さＬの正常な巻き取り工程を実行し、ステップＳ６で、現在の１製品長さＬの正常な巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２，３について不良マーク１５，１６の検出を行って、スタートに戻る。
【００５１】
この動作の結果、電極２，３の不良部分の巻き取り、不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さＬ内の各電極に不良マーク１５，１６が検出されていなかった場合には、当該電極２，３の巻き取り開始端Ｐを製品巻き取り位置Ｓへ案内し、正常な電極２，３の巻き取りを開始することになる。
【００５２】
上記のように、本発明の電極巻き取り方法は、正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する電極巻き取り工程において、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから１製品長さＬ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極２，３に付された不良マーク１５，１６の検出を行い、次に巻き取られる１製品長さＬ内の電極２，３に不良マーク１５，１６が検出されたとき、不良マーク１５，１６に対応する電極２，３についてのみ、不良マーク１５，１６が検出された１製品長さＬの電極の巻き取り開始端Ｐから不良部分の巻き取りを行い、当該電極２，３から不良部分を分離し、排出を行う。
【００５３】
したがって、本発明によると、一対の電極２，３のうち不良部分を含む電極２，３のみが排出できるため、従来技術すなわち不良部分を含む電極２，３のみならず、１製品分の正常な電極２，３およびセパレータ４，５をも巻き取り後に不良品として排出していた従来例と比較して、不良品となる製品の無駄な巻き取り工程が無くなり、しかも材料費の浪費がなく、これら観点から製造コストを削減できることになる。
【００５４】
以上の動作のために、本発明の電極巻き取り装置１は、正負一対の電極２，３の間にセパレータ４，５を介在させ、１製品長さＬの電極２，３およびセパレータ４，５をコア３８に巻き取り、１製品単位毎に電極２，３およびセパレータ４，５を切断する装置を前提として、不良検出器１７，１８、測長器１９，２０、不良電極巻き取り装置３１，３２、電極クランプ２３，２４、および電極カッタ２５，２６によって構成される。
【符号の説明】
【００５５】
１  電極巻き取り装置
２  正極の電極
３  負極の電極
４  セパレータ
５  セパレータ
６  リール
７  リール
８  リール
９  リール
１０  ニップローラ
１１  ガイドローラ
１２  ガイドローラ
１３  ガイドローラ
１４  ガイドローラ
１５  不良マーク
１６  不良マーク
１７  不良検出器
１８  不良検出器
１９  測長器
２０  測長器
２１  測長ローラ
２２  測長ローラ
２３  電極クランプ
２４  電極クランプ
２５  電極カッタ
２６  電極カッタ
２９  チャック軸
３０  チャック軸
３１  不良電極巻き取り装置
３２  不良電極巻き取り装置
３３  不良電極巻き取り用のチャック
３４  不良電極巻き取り用のチャック
３５  制御装置
３６  回転軸
３７  巻き取り芯
３８  コア
Ｓ  製品巻き取り位置
Ｐ  電極の巻き取り開始端
Ｌ  １製品長さ
α  余裕長さ
Ｌ１  長さ（電極の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５、１６までの測定長さ）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  プログラムのステップ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り工程において、
それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、各電極に付された不良マークの検出を行い、次に巻き取られる１製品長さ内の電極に不良マークが検出されたとき、不良マークが検出された１製品分の電極の巻き取り開始端から不良マークに対応する位置までの電極の長さを測定し、この測定した電極の長さに応じて、電極の不良部分を含ませた電極の長さ分についてだけ、電極の不良部分の巻き取りを行い、当該電極から不良部分を分離し、排出を行うことを特徴とする電極巻き取り方法。
【請求項２】
不良マークの検出位置を、それぞれの電極について製品巻き取り位置から電極移動方向の上流位置で、１製品長さ以上２製品長さ内に設定することを特徴とする請求項１に記載の電極巻き取り方法。
【請求項３】
先の電極巻き取り中に次の１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行い、先の電極巻き取り終了時に、次の１製品長さ内に前記不良マークが検出されていたとき、次の１製品長さの電極およびセパレータの正常な巻き取りを行わず、不良マークに対応する電極の不良部分の巻き取りを実行し、当該電極から電極の不良部分を分離し、排出を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極巻き取り方法。
【請求項４】
電極の不良部分の巻き取りで巻き取った電極の不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さ内の各電極に不良マークが検出されていなかった場合には、当該電極の巻き取り開始端を製品巻き取り位置へ案内し、正常な電極の巻き取りを開始することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の電極巻き取り方法。
【請求項５】
正負一対の電極の間にセパレータを介在させ、１製品長さの電極およびセパレータをコアに巻き取り、１製品単位毎に電極およびセパレータを切断する電極巻き取り装置において、
それぞれの電極について製品巻き取り位置から１製品長さ以上の電極移動方向の上流位置で、先の電極巻き取り中に次に巻き取られる１製品長さ内の各電極に付された不良マークの検出を行う不良検出器と、不良検出器が不良マークを検出した１製品長さの電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの電極長さを測定する測長器と、測長器で測定された電極の巻き取り開始端から不良マークの検出位置までの長さに応じて電極の不良部分を含ませた長さ分だけ電極を巻き取り、当該電極から不良部分を分離し、分離した電極を不良電極として排出する不良電極巻き取り装置と、不良電極巻き取り装置よりも電極移動方向の上流位置で、不良電極の巻き取り時に電極の巻き取り開始端を不良電極巻き取り装置に案内する電極クランプと、不良電極の巻き取り終了時に不良電極巻き取り装置と電極クランプとの間で電極を切断する電極カッタとからなることを特徴とする電極巻き取り装置。
【国際調査報告】
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